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Schematische Darstellung einer Platte mit Wärmequellen und Sensoren und dem dazugehörigen Temperaturverlauf.
Quelle:
Stephan Scholz
Thermische Prozesstechnik
Bei vielen technologischen Prozessen spielt die Temperatur eine entscheidende Rolle. Sei es die Klimatisierung von Gebäuden, die Kühlung von Motoren oder Hochleistungsrechnern, oder die optimale Erwärmung zur Herstellung von Kunststoffen - die korrekte Wärmezu- und abfuhr sind ausschlaggebend. In unserer Gruppe beschäftigen wir uns mit der Steuerung von Wärmeleitungsproblemen unter Einwirkung von mehreren Aktuatoren. Hierbei müssen die Regelalgorithmen nicht nur entscheiden, wie viel Wärme sie einbringen, sondern auch an welcher Stelle. Typische Anwendungsfelder sind industrielle Backprozesse beispielsweise in der Halbleiterindustrie.
Scientific Machine Learning
Moderne Verfahren des Maschinellen Lernens haben nicht nur bei IT-Diensten, wie Suchmaschinen und sozialen Netzwerken, wichtigen Einfluss. Zur Untersuchung komplexer Systeme beruhen auch viele wissenschaftliche Methoden auf daten-gestützter Modellierung. Diese komplexen Systeme sind häufig zu umfangreich um sie detailliert beschreiben zu können. Daher nutzen wir als Entwickler und Wissenschaftler so genannte Grey-Box-Modelle, die es uns ermöglichen bei nur teilweiser Kenntnis von Systemen unter Zuhilfenahme von großen Datensätzen das theoretische Modell dem echten anzunähern. Beispiele dafür sind Fahrdynamiken von Fahrzeugen, bei denen jedes Bauteil einen Einfluss auf die Fahrt hat, oder chemische Reaktionen, bei denen eine riesige Anzahl von Teilchen bzw. Reaktionspartnern zusammenwirken.
Siehe auch: SciML
Eingebettete Systeme
Von Haushaltselektronik bis industriellen Steuerungen finden sich in fast jedem Lebensbereich mikroelektronische Schaltungen als eingebettete Systeme. Diese dienen häufig zur Messung und Weiterverarbeitung von Daten, beispielsweise die Lichtsteuerung in Gebäuden. Da kommerzielle industrielle Steuerungen häufig weniger flexibel in ihrem Einsatzgebiet und meist auch kosten-intensiver sind als Einplatinencomputer, erproben wir deren Einsatzgebiet im kleinen industriellen Umfeld. Verfahrenstechnische, elektrische und mechanische Systeme dienen uns dabei als zu Grunde liegende Hardware, die mittels eingebetteten Systemen angesteuert wird.
